I ricercatori dell'Università di Liverpool stanno facendo progressi significativi nella ricerca per sviluppare nuovi polimeri di zolfo che forniscano un'alternativa ecologica ad alcune plastiche tradizionali a base di prodotti petrolchimici.

Chimico dell'Università di Liverpool e ricercatore della Royal Society, Il dottor Tom Hasell e il suo team, hanno pubblicato due articoli che dimostrano sviluppi pratici ed entusiasmanti per le tecnologie e le applicazioni dei polimeri di zolfo.

Questa nuova ricerca si basa sulla loro scoperta rivoluzionaria nel 2019 quando hanno segnalato un nuovo processo catalitico per produrre polimeri dallo zolfo.

Lo zolfo è un prodotto di scarto di molti processi industriali e negli ultimi anni un numero crescente di scienziati dei materiali si è interessato a utilizzarlo come alternativa ambientale al petrolio per la produzione di plastica. Oltre ad essere in abbondanza, lo zolfo ha anche il vantaggio aggiuntivo di portare a polimeri più facilmente riciclabili.

In un articolo pubblicato su Angewandte Chemie , Il dottor Hasell e i suoi colleghi fanno un'eccitante scoperta che affronta la debolezza dei polimeri di zolfo, un fattore che ne ha limitato l'applicazione.

Guidato da Ph.D. studente Peiyao Yan, il documento dimostra che aggiungendo un secondo tipo di legame, legami uretanici, ai materiali aumenta la resistenza dei polimeri di zolfo fino a 135 volte. Il modo in cui viene introdotto questo secondo tipo di legame significa che il suo importo può essere controllato, e a sua volta controlla le proprietà fisiche dei polimeri.

È stato scoperto che i polimeri di zolfo rinforzati hanno effetti a memoria di forma:possono essere impostati in una forma, prima di essere temporaneamente deformato in un altro. Quando riscaldato un po', "ricordano" la forma precedente e tornano ad essa. Questo processo di impostazione e deformazione temporanea può essere ripetuto più volte.

Questo è il primo per i polimeri di zolfo, e nonostante queste proprietà insolite, i legami di zolfo dei polimeri significano che sono ancora facili da riciclare e aprono potenziali applicazioni in aree come la robotica morbida, medicinale, e oggetti autoriparanti.

In un secondo documento, pubblicato in Scienze chimiche , Il gruppo del Dr. Hasell ha collaborato con i ricercatori della Flinders University in Australia per dimostrare che i polimeri di zolfo potrebbero formare materiali simili alla gomma che potrebbero essere facilmente auto-riparati alla loro forza originale in pochi minuti, semplicemente applicando un catalizzatore amminico che aiuta i legami nelle superfici rotte a guarire insieme.

Questo nuovo tipo di gomma e catalizzatore può essere utilizzato con un basso consumo energetico per rendere flessibile, riparabile, oggetti sostenibili, fornendo un'applicazione molto reale e utile per questi nuovi polimeri di zolfo.

Il Dr. Tom Hasell ha dichiarato:"Entrambi questi documenti mostrano davvero il potenziale dei polimeri ottenuti dallo zolfo di scarto per essere un materiale sostitutivo praticabile per alcune plastiche tradizionali a base di prodotti petrolchimici.

"Non solo come materiale sostitutivo, ma come uno che è più facile da riciclare, e ha nuove entusiasmanti proprietà da esplorare per i chimici dei materiali.

"Siamo entusiasti di vedere quali idee hanno i ricercatori per l'utilizzo di queste nuove scoperte, in particolare la forma della memoria e le proprietà di "riprogrammazione".